如何引用 Java 中接口实现的类类型？

Question

我在编写的程序中遇到了接口问题。我想创建一个接口，其方法之一接收/返回对自己对象类型的引用。就像这样：

public interface I {
    ? getSelf();
}

public class A implements I {
    A getSelf() {
        return this;
    }
}

public class B implements I {
    B getSelf() {
        return this;
    }
}

我不能在“？”处使用“I”，因为我不想返回对接口的引用，而是返回对类的引用。我搜索了一下，发现Java中没有办法“自引用”，所以我不能直接用“？”来代替。在“self”关键字或类似内容的示例中。实际上，我想出了一个类似的解决方案

public interface I<SELF> {
    SELF getSelf();
}

public class A implements I<A> {
    A getSelf() {
        return this;
    }
}

public class B implements I<B> {
    B getSelf() {
        return this;
    }
}

，但这看起来确实是一种解决方法或类似的方法。还有其他方法吗？

Answer 1

有一种方法可以在扩展接口时强制使用自己的类作为参数：

interface I<SELF extends I<SELF>> {
    SELF getSelf();
}

class A implements I<A> {
    A getSelf() {
        return this;
    }
}

class B implements I<A> { // illegal: Bound mismatch
    A getSelf() {
        return this;
    }
}

这甚至在编写泛型类时也有效。唯一的缺点：必须将 this 转换为 SELF。

正如 Andrey Makarov 在

class A<SELF extends A<SELF>> {
    SELF getSelf() {
        return (SELF)this;
    }
}
class C extends A<B> {} // Does not fail.

// C myC = new C();
// B myB = myC.getSelf(); // <-- ClassCastException

Answer 2

Java 支持协变返回类型，因此这是一种选择。利用 A 和 B 均派生自 Object 的事实：

public interface I {
    Object getSelf();  // or I, see below
}
public class A implements I {
    A getSelf() { return this; }
}
public class B implements I {
    B getSelf() { return this; }
}

要点是 A.getSelf()< /code> 和 B.getSelf() 是 I.getSelf() 的合法重写，即使它们的返回类型不同。这是因为每个 A 都可以被视为 Object，因此返回类型与该对象的返回类型兼容基函数。 （这称为“协方差”。）

事实上，由于 A 和 B 也已知源自 I，因此您可以替换 出于同样的原因，I 拒绝了。

协方差通常是一件好事：拥有 I 类型的接口对象的人可以调用 getSelf() 并获取另一个接口，这就是她需要知道的全部内容。另一方面，已经知道自己有一个 A 对象的人可以调用 getSelf() 并且实际上会获取另一个 A 对象。附加信息可用于获取更具体的派生类型，但缺乏该信息的人仍然可以获得接口基类规定的所有内容：

I x = new A();
A y = new A();

I a = x.foo();    // generic
A b = y.foo();    // we have more information, but b also "is-an" I
A c = (A)x.foo(); // "cheating" (we know the actual type)

Answer 3

我想知道是否还有其他方法可以做到这一点？

您可以如下编写：

public interface I {
   I getSelf();
}

然后将结果转换为您想要的类型。您现有的 A 和 B 类将按原样工作。

（这是返回类型协变的一个示例。Java 5 中添加了对返回类型协变的支持。这种方法会在较旧的 JDK 中给出编译错误。）

替代版本（您称其为解决方法，但实际上并不是这样） ）使用泛型可以避免显式类型转换。然而，生成的代码和运行时存在隐式类型转换……除非 JIT 编译器可以将其优化掉。

AFAIK，没有更好的选择。

Answer 4

正如其他人所说，您可以覆盖实现类中的返回类型：

public interface I {
    public I getSelf();
}

public class A implements I {
    @Override
    public A getSelf() {
        return this;
    }
}

但是，我有两个“为什么”问题要问您：

1：为什么您希望接口返回实现对象？对我来说，这似乎违背了接口和继承的一般思想。您能举例说明如何使用它吗？

2：无论如何，你为什么想要这个功能？如果a.getSelf() == a，为什么不直接使用a呢？